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PBO纤维与石英纤维混编增强氰酸酯树脂基复合材料的研究
PBO纤维与石英纤维混编增强氰酸酯树脂基复合材料的研究
摘要：
复合材料是一种由多种材料组成的材料，具有优异的力学性能和广泛的应用领域。本研究采用PBO纤维和石英纤维混编增强氰酸酯树脂基复合材料，并研究了其力学性能和热性能。实验结果表明，PBO纤维和石英纤维混编可以显著提高复合材料的强度和刚度，并具有良好的热稳定性。此外，纤维比例和纤维排布也对复合材料的性能有重要影响。本研究结果为PBO纤维与石英纤维混编增强氰酸酯树脂基复合材料的应用提供了科学依据。
关键词：PBO纤维；石英纤维；混编；氰酸酯树脂；复合材料
1.引言
复合材料由基体材料和增强材料组成，通常具有比单一材料更好的机械性能和热性能。其中，纤维增强复合材料是一种常见的复合材料结构。纤维增强复合材料通常由高强度纤维和树脂基体组成，通过纤维与基体之间的相互作用来提高材料的性能。
PBO（聚对苯二甲酰胺）纤维具有极高的强度和刚度，是一种理想的增强材料。石英纤维具有优异的耐热性和化学稳定性，可用作增强材料。氰酸酯树脂是一种常用的树脂基体，具有优异的热稳定性和机械性能。
本研究通过将PBO纤维和石英纤维混编制备复合材料，探究混编比例和纤维排布对复合材料性能的影响，并研究其力学性能和热性能。
2.实验方法
2.1材料准备
实验所用的PBO纤维由市场购买得到，石英纤维通过无水乙醇浸泡并烘干制备。氰酸酯树脂基体通过合成得到。
2.2复合材料制备
将预先配好的氰酸酯树脂基体和两种纤维按一定比例混合，并倒入模具中。使用真空泵去除空气，然后在恒温条件下固化24小时。
2.3性能测试
使用万能试验机对复合材料进行拉伸和弯曲测试，得到其力学性能参数。热性能测试使用热重分析仪在不同温度下进行热降解分析。
3.实验结果与分析
3.1力学性能
实验结果表明，PBO纤维和石英纤维混编可以显著提高复合材料的强度和刚度。随着PBO纤维含量的增加，复合材料的强度和刚度呈现出逐渐增加的趋势。此外，纤维的排布方式也对复合材料的性能有着显著影响。纵向排布的纤维可以提高复合材料的强度，而横向排布的纤维可以提高复合材料的刚度。
3.2热性能
热重分析结果显示，PBO纤维和石英纤维混编的复合材料具有较高的热稳定性。随着PBO纤维含量的增加，复合材料的热稳定性逐渐增强。
4.结论
本研究通过PBO纤维和石英纤维的混编制备了氰酸酯树脂基复合材料，并研究了其力学性能和热性能。实验结果表明，PBO纤维和石英纤维混编可以显著提高复合材料的强度和刚度，并具有良好的热稳定性。纤维比例和纤维排布方式对复合材料的性能有显著影响。本研究为PBO纤维与石英纤维混编增强氰酸酯树脂基复合材料的应用提供了科学依据。
参考文献：
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